DE3744193C1 - Verfahren und Extruder zum Entgasen thermoplastischer Kunststoffschmelzen ueber einen weiten Viskositaetsbereich - Google Patents
Verfahren und Extruder zum Entgasen thermoplastischer Kunststoffschmelzen ueber einen weiten ViskositaetsbereichInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Entgasungsverfahren nach dem Oberbegriff
des ersten Patentanspruchs sowie einen Ein- oder Zweischneckenentgasungsextruder
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Bei der Aufbereitung von Massenkunststoffen sind aufgrund
gesetzgeberischer Maßnahmen sowie aus Wirtschaftlichkeitsgründen
Extruder mit sehr hohen Entgasungsleistungen notwendig. So
muß bei der Lösungsmittelpolymerisation der Eingangslösungsgehalt
von 15% auf unter 500 ppm entgast werden.
Aus der US-PS 39 92 500 gleich DE-OS 24 51 886 ist ein
typischer mehrstufiger Entgasungsextruder bekannt, bei dem jeweils
unter den Entgasungsöffnungen freies Volumen
durch eine Reduzierung des Schneckenkerns geschaffen wird. Den
Entgasungszonen mit den Öffnungen sind sogenannte "Meteringzonen"
nachgeschaltet, in denen der Schneckenkern einen größeren
Durchmesser aufweist, so daß die Schmelze in diesen Bereichen
einem hohen Druck unterworfen wird, der in den danach folgenden
Entgasungsabschnitten abfällt und somit eine Entgasung der
Schmelze erlaubt.
In den Einzugsabschnitten weist die Schnecke eine große
Gangtiefe auf. In den Meteringzonen, die den Entgasungszonen jeweils
nachgeschaltet sind, wird der Schneckenkern erweitert,
um einen Materialdruck aufbauen zu können.
Die Herstellung einer derartigen Schnecke ist sehr aufwendig,
weil jeweils sehr unterschiedliche Kerndurchmesser über genau
festgelegte Schneckenlängenabschnitte verwirklicht werden müssen,
da in jeder Entgasungsstufe eine andere Förderleistung
notwendig ist.
Die Drehzahl der Schnecke muß in einem bestimmten Bereich
gehalten werden, um zu vermeiden, daß zuviel Schmelze in den
Entgasungsbereichen gefördert wird und in die Entgasungsöffnungen
hochsteigt.
Wenn beispielsweise in der ersten Entgasungszone für eine gute
Entgasung die Schneckengänge nur zur Hälfte gefüllt sein sollen,
muß ein bestimmter kleiner Schneckendrehzahlbereich eingehalten
werden. Gleichzeitig müssen die Gangtiefen der nachfolgenden
Schneckenabschnitte für eine bestimmte Förderkapazität
ausgelegt werden, die von der jeweiligen Schneckengangzahl,
der Schneckengangtiefe, der Schneckenstegsteigung und
der Drehzahl abhängig ist, um in den nachfolgenden Entgasungsabschnitten
mit tief geschnittenen Schneckengängen ebenfalls
eine unbedingt erforderliche Teilfüllung der Schneckengänge
zu erreichen.
Wird ein einmal errechnetes und durch die Auslegung der
Schneckengeometrie bestimmtes Verhältnis der Förderkapazität
in den einzelnen Metering- und Entgasungsabschnitten eingestellt,
kann von einer Teilfüllung der Schnecke unter den jeweiligen
Entgasungsöffnungen ausgegangen werden, wobei das
errechnete Förderkapazitätsverhältnis aufgehoben und völlig
durcheinander gebracht wird, wenn ein Schneckendrehzahlbereich
verlassen wird.
Das einmal errechnete Verhältnis für einen optimalen Betrieb
eines Entgasungsextruders wird darüber hinaus unbrauchbar,
wenn ein Material mit einem anderen Schmelzindex, d. h. mit
einer anderen Viskosität entgast werden soll.
Um nicht nur an ganz bestimmte, relativ kleine Schmelzindexbereiche
mit einer einmal festgelegten Schneckenkonstruktion
gebunden zu sein, wird die Drehzahl der Schnecke geändert,
wodurch die für eine gute Entgasung optimale Teilfüllung der
Schneckengänge unter den Entgasungsöffnungen erhalten bleibt,
allerdings nur in einer Stufe. Die übrigen Stufen müssen dann
mit einer zu geringen Füllung der Schneckengänge gefahren werden,
um ein Hochsteigen der Schmelze in die Entgasungsöffnungen
zu vermeiden.,
Durch diese Maßnahme wird dann zwar erreicht, daß mit diesem
Extruder auch ein Material mit einem anderen Schmelzindex
entgast werden kann, es muß jedoch in Kauf genommen werden,
daß sich der Ausstoß des Extruders erheblich verringert, weil
nur in einer Stufe mit einem optimalen Schmelzefüllgrad der
Schneckengänge gefahren wird. Eine Reduzierung des Ausstosses
des Entgasungsextruders ist jedoch untragbar. Zwecks Aufrechterhaltung
der guten Entgasung und zur Vermeidung des Hochsteigens
der Schmelze aus den übrigen Entgasungsöffnungen, muß in
einem solchen Fall mit veränderter Drehzahl und somit auch
mit stark unterschiedlichem Ausstoß gefahren werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, in allen Entgasungsstufen
unterhalb der Entgasungsöffnungen eine optimale Teilfüllung
der Schneckengänge zu garantieren, bei gleichzeitigem max.
Ausstoß des Entgasungsextruders, auch wenn Material mit stark
unterschiedlichem Schmelzindex innerhalb einer Charge oder
chargenweise unterschiedlicher Viskosität entgast wird.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
durch die im kennzeichnenden Teil des Verfahrensanspruchs
1 niedergelegten Merkmale gelöst. Ein für die
Durchführung des Entgasungsverfahrens besonders geeigneter
Extruder wird im Patentanspruch 4
definiert.
Eine in dem Meteringabschnitt (der dem Entgasungsabschnitt
nachgeschaltet ist) durchgeführte einfache Druckmessung würde
signalisieren, daß der Schneckengang an der Stelle der
Druckmessung gefüllt ist, bei z. B. gemessenen 10 bar Druck.
Wenn jedoch ein Material mit einer hohen Viskosität entgast
werden soll, würde sich ein sehr viel höherer Druck von z. B.
100 bar bei Füllung des Schneckenganges an der Meßstelle aufbauen,
so daß es schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist, den
gemessenen Wert für eine Steuerung auszunutzen. Im Falle
eines hohen Schmelzindexes wird z. B. ein Druck von 100 bar
angezeigt, wenn die Schneckengänge in der Meteringzone gerade
voll sind, während bei der Entgasung eines Kusntstoffes mit
niedrigem Schmelzindex ein Druck von 100 bar bereits zu einer
Überfüllung der vorhergehenden und nachfolgenden Zonen führt.
Durch die stromabwärts hintereinander durchgeführten Druckmessungen
in dem Meteringabschnitt, kann ein Druckgradient gebildet
werden, z. B. wenn am Eingang des Meteringabschnittes 10 bar
und nach 3 D (D = Schneckendurchmesser) Schneckenlänge 100 bar
Druck gemessen werden.
Aufgrund dieser Druckgradientenbildung und einer aufgrund dessen
gesteuerten Förderleistung in diesem Bereich, kann dann
zuverlässig eine z. B. Zweidrittel-Füllung der Schneckengänge
über eine bestimmte Schneckenlänge in der dazugehörigen Entgasungsstufe
eingestellt werden, und zwar unabhängig vom
Schmelzindex der jeweils entgasten Kunststoffschmelze.
Wenn es sich bei diesem Entgasungsabschnitt um den ersten
Abschnitt mit einer Rückwärtsentgasung (die sich verflüchtigenden
Gase werden getriebeseitig vor der Materialeinfüllöffnung
abgezogen) handelt, wird, wenn entsprechende Druckwerte
gemessen werden, die Schneckendrehzahl und somit die
Förderleistung heraufgesteuert um ein weiteres Ansteigen der
Schmelze durch eine heraufgesteuerte Förderleistung in dem
ersten Entgasungsabschnitt zu vermeiden bzw. eine bestimmte
Teilfüllung der Schneckengänge zu garantieren.
Aufgrund der in jeder Entgasungsstufe durchgeführten Druckgradientenbildung
läßt sich somit in den unterhalb einer Entgasungsöffnung
angeordneten Entgasungsabschnitten eine sehr
exakte Füllung der Schneckengänge bestimmen. Je nach Bildung
des Druckgradienten kann dann, um einen bestimmten Teilfüllgrad
der Schneckengänge zu garantieren, auf die Förderleistung der
einzelnen Entgasungsstufen eingewirkt werden, z. B.
- - durch Änderung der Schneckendrehzahl hinsichtlich der ersten Entgasungsstufe,
- - durch die Steuerung des freien Durchflußquerschnittes am Ende dieser Stufe hinsichtlich der Förderleistung in dieser Stufe und
- - hinsichtlich der Steuerung der Drehzahl einer Schmelzepumpe oder einer anderen Staueinrichtung, angeordnet am Ende der letzten Entgasungsstufe zur Bestimmung der Förderleistung in der vorhergehenden Stufe.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung
gezeigt und nachfolgend weiter erläutert:
Es zeigt
Fig. 1 einen stark schematisierten Längsschnitt
durch einen Entgasungsextruder, der für
die Durchführung des Entgasungsverfahrens
besonders geeignet ist.
Fig. 2 eine grafische Darstellung eines Ausstoßdiagramms
in Verbindung mit dem Druck im
Extruder.
Fig. 3 eine grafische Darstellung des Druckverlaufs
in einer Meteringzone.
In Fig. 1 wird ein Dreistufen-Entgasungsextruder gezeigt mit
den Entgasungsstufen 10, 11 und 12, etwa entsprechend der
Länge der unter dem Extruder gezeichneten Linien 10, 11 und 12.
In der Entgasungsstufe 10 wird in einem Gehäuse 13 ein Schneckenabschnitt
14 gezeigt, der sich aus einem Einzugsabschnitt 15,
einem Schneckenübergangsabschnitt 16 und einem Meteringabschnitt 17
zusammensetzt, jeweils etwa entsprechend einer Länge der
darunter gezeichneten Linien 15, 16 und 17.
Die Schnecke wird über ein nicht gezeigtes Getriebe mittels
des Motors 18 in Drehbewegung gesetzt. An dem Motor ist ein
Regelgerät 26 angeordnet, welches mit einem Steuergerät 25
verbunden ist.
Dem Schneckenabschnitt 14 ist eine Einfüllöffnung 19 zugeordnet,
über der ein Schmelzabscheider 20 angeordnet ist. Der
Abscheider 20 weist einen Dosierschieber 21 auf, mit einem
daran angeschlossenen Motor 22 und einer Steuereinrichtung 23 für den freien Querschnitt
des Dosierschiebers 21.
Weiterhin weist der Schneckenabschnitt 14 eine getriebeseitige,
einen Unterdruck erzeugende Rückwärtsentgasungseinrichtung 24
mit einem Entgasungsdom auf.
Der ersten Entgasungsstufe 10 sind im Bereich des Meteringabschnittes
17 zwei Schmelzedruckmeßeinrichtungen 1 und 2 zugeordnet,
die mit einem Steuergerät 25 verbunden sind.
In der zweiten Entgasungsstufe 11, mit der Entgasungseinrichtung
27, ist ein Schneckenabschnitt 34 vorhanden, der mit dem
Schneckenabschnitt 14 und dem Schneckenabschnitt in der Entgasungsstufe
12 hinsichtlich der Stegsteigung, der Gangtiefe und
-zahl identisch sein kann. Lediglich die Verlängerung des
Meteringabschnittes 37 stellt in diesem Beispiel einen Unterschied
dar.
Die Druckmeßstellen 3und 4 sind dem Meteringabschnitt 37 zugeordnet
und mit dem Steuergerät 25 verbunden. Der Entgasungsschneckenabschnitt
35 entsprechend der Länge der Linie 35 weist tief geschnittene
Gänge auf, die nur zum Teil mit Schmelze gefüllt sein
dürfen, um eine gute Entgasung zu gewährleisten.
Am Ende des Meteringabschnittes 37 ist ein den freien Durchflußquerschnitt
um die Schnecke herum vergrößernder bzw. verkleinernder,
bekannter und daher nicht weiter beschriebener
Steuerschieber 38 angeordnet, der mittels eines Motors 39
angetrieben und mittels des Regelgerätes 40, welches mit dem
Steuergerät 25 verbunden ist, gesteuert wird.
In der darauf folgenden Entgasungsstufe 12 ist wiederum eine
Entgasungseinrichtung 28 oberhalb eines Entgasungsschneckenabschnittes
45 mit sehr tief geschnittenen Gängen angeordnet. Diesem
Abschnitt 45 ist ein Schneckenübergangsabschnitt 46 mit stetig sich
verringernder Schneckengangtiefe und ein Meteringabschnitt 47 mit
gleichbleibender Gangtiefe nachgeordnet.
In diesem Fall zeigt der Meteringabschnitt 47 zusätzliche
Mischelemente 48, die jedoch nicht unbedingt erforderlich
sind.
Dem Meteringabschnitt 47 sind wiederum zwei Druckmeßstellen 5 und 6
zugeordnet. Am Ende des Entgasungsextruders ist eine Zahnradpumpe
49 angeordnet, die durch den Motor 50 angetrieben und mittels
des Regelgerätes 51 hinsichtlich ihres Durchsatzes gesteuert
wird. Das Regelgerät 51 ist mit dem Steuergerät 25 verbunden.
In Fig. 2 wird der max. erzielbare Ausstoß grafisch als
Ausstoßdiagramm dargestellt.
Wie dort gezeigt, liefert ein Einschneckenextruder bei optimaler
Gangtiefe einen maximalen Ausstoß, wenn der Anteil der
druckinduzierten Rückströmung einem Drittel der Schleppströmung
entspricht. Bei Mehrstufensystemen gilt dieses Prinzip
für jede Stufe.
Dabei auftretende Probleme sind:
- - eine zu garantierende Teilfüllung in jeder Entgasungsstufe,
- - ein gleichbleibender maximaler Ausstoß über einen weiten Schmelzindexbereich.
Beide Bedingungen werden über eine entsprechende Steuerung des
Extruders nach Fig. 1 erreicht. Grundlage ist die Bildung
eines Druckgradienten durch mindestens zwei Druckmessungen an
jedem Entgasungsabschnitt. Mit dieser Größe wird dann
jeweils ein bestimmter Steuerparameter zu jeder Entgasungsstufe
betätigt. Diese Steuerparameter können.
- - die Schneckendrehzahl,
- - eine Schmelzepumpendrehzahl,
- - oder eine Veränderung eines freien Durchflußquerschnittes
sein.
Nach Fig. 2 ist es vorteilhaft, zur Erreichung eines max. Ausstoßes
den Schnittpunkt der Werkzeugkennlinie und der Extruderkennlinie
auf die Linie 41 zu legen. Um dieses in einem
weiten Schmelzindexbereich zu garantieren, ist es empfehlenswert,
in jedem einem Schneckenabschnitt 15, 35, 45 nachgeschalteten
Meteringabschnitt 17, 37, 47 einen Steuerparameter
zur freien Verfügung zu haben. So verschiebt z. B. eine veränderte
Drehzahl bei hohem Schmelzindex die Kurve 42 und somit
den Schnittpunkt II auf die Extruderkennlinie 41. Ebenso kann
mittels Durchflußquerschnittverstellung des Steuerschiebers
38 die Linie 43 und somit wiederum Schnittpunkt II zur Extruderkennlinie
41 verschoben werden.
Um eine Teilfüllung der Schneckengänge in den jeweiligen Entgasungsschneckenabschnitten
15, 35, 45 zu garantieren, muß der jeweilige
dazugehörige Meteringabschnitt 17, 37 und 47 in seiner
max. Füllänge begrenzt werden, wie in Fig. 3 gezeigt wird.
Um zwischen niedrigem Schmelzindex Kurve 60 und hohem Schmelzindex
Kurve 61 unterscheiden zu können, sind jeweils zwei
Druckaufnehmer, z. B. an den Druckmeßstellen 1 und 2 bei Meteringabschnitt 17, eingebaut, um
eine Druckgradientenbildung durchführen zu können. Somit wird ein
Unterscheidungsmerkmal für die unterschiedlichen Schmelzindizes
geschaffen, so daß auch bei stark unterschiedlichem
Schmelzindex die Teilfüllung der Schneckengänge in den davor
liegenden Entgasungsschneckenabschnitten eingehalten werden kann.
Entspricht die Füllänge nicht dem optimalen Wert, so wird in
diesem Beispiel über eine geänderte Extruderdrehzahl nachgesteuert.
Kurve 61 in Fig. 3 zeigt eine zu geringe Füllänge an,
welches dem Steuergerät 25 über einen zu geringen Druck PE 2
sowie einen nicht vorhandenen Druck PE 1 signalisiert wird. Die
Extrudierdrehzahl wird dann durch das Steuergerät 25 über das
Regelgerät 26 des Motors 18 so lange erniedrigt, bis die
Füllänge (wie gezeigt in Fig. 3) in ihrem optimalen Punkt 62 (opt.)
liegt, weil eine Reduzierung der Schneckendrehzahl die Förderleistung
in diesem Bereich verringert, wodurch der Füllgrad
der Schmelze in den Schneckengängen bei
gleichbleibender Zufuhr der Schmelze aus dem Abscheider 20 wieder ansteigt.
In ähnlicher Weise wird der Füllstand der Schneckengänge in
den Entgasungsstufen 11 und 12 gesteuert.
Wenn die Druckmeßeinrichtungen 3 und 4 beispielsweise Werte
gemäß den Kurven 60 in Fig. 3 feststellen, wird dieses dem
Steuergerät 25 angezeigt, welches wiederum über das Regelgerät
40 den Motor 39 des Steuerschiebers 38 derart betätigt,
daß der freie Durchflußquerschnitt verringert wird. Durch diese
Maßnahme sinkt die Förderleistung in der Entgasungsstufe
11, und zwar unabhängig von der Drehzahl der Schnecke.
Wenn ein Wert erreicht ist, der größer als der in Fig. 3
dargestellte Punkt 62 ist, festgestellt durch die Druckmessung
in Punkt PE 3 und PE 4 und durch das Steuergerät ein entsprechender Druckgradient
gebildet wird, wirkt das Steuergerät 25
erneut auf den Steuerschieber 38, um eine leichte Vergrößerung
des freien Querschnittes einzuleiten. Auch in diesem Fall wird
durch die Bildung des Druckgradienten völlig unabhängig von
der Viskosität der Schmelze, d. h. vom Schmelzindex, immer eine
gleichmäßige Füllhöhe und -länge der Schneckengänge im Entgasungsschneckenabschnitt
35 erreicht, wodurch ein max. Ausstoß auch in dieser
Stufe gewährleistet wird. Bei einer einmal festgelegten
Schneckengeomatrie, d. h. der Gangtiefe und der Stegsteigung,
könnte in einem solchen Fall nur mit einem sehr geringen Füllgrad
gearbeitet werden, so daß der Ausstoß stark zurückgehen
würde.
In der letzten Entgasungsstufe 12 wird in analoger Weise
verfahren mit dem Unterschied, daß die Füllänge und -höhe der
Schneckengänge durch die Drehzahl einer Zahnradpumpe
49, bestimmt wird deren Antriebsmotor 50 mittels eines Regelgerätes
51 gesteuert wird, Punkte PE 5 und PE 6 entsprechen den
Punkten PE 3 und PE 4.
Die Bildung des Druckgradienten erfolgt durch die Verarbeitung
der Druckwerte der Druckmeßeinrichtungen 5 und 6. Um z. B. bei zu
geringem Füllgrad der Schneckengänge in dem Entgasungsschneckenabschnitt
45 auf den optimalen Füllgrad bzw. die Füllänge (Fig. 3,
Punkt 62) zu kommen, wird vom Steuergerät 25 in einem solchen
Fall die Drehzahl der Zahnradpumpe 49 über das Regelgerät
51 und den Antriebsmotor 50 erniedrigt, so daß sich die
Schneckengänge füllen, bis der errechnete Druckgradient zu
einem optimalen Füllgrad und der Füllänge (siehe Fig. 3, Punkt
62) führt.
Es wird also in allen drei Entgasungsstufen 10, 11, und 12
stets mit optimal gefüllten Schneckengängen und entsprechender
Füllänge gefahren, und zwar völlig losgelöst von unterschiedlichen
Schmelzindizes. Der Entgasungsextruder arbeitet somit
hinsichtlich der Entgasungsleistungen optimal und unabhängig
von jeder zu entgasenden Schmelzeviskosität. Der Extruder
braucht nicht neu eingeregelt zu werden, wenn ein Material
anderer Schmelzeviskosität entgast werden soll.
Da in allen drei Entgasungsstufen 10, 11 und 12 zu jeder Zeit mit einem
max. möglichen und eine gute Entgasung erlaubenden Füllgrad
gearbeitet wird, erfolgt auch eine Optimierung des Ausstoßes
des Extruders, wobei insbesondere auch darauf hinzuweisen
ist, daß die Schneckengeometrie, d. h. die Gangtiefe und
-breite sowie die Schneckenstegsteigung in allen drei Stufen
gleich sein können, was erhebliche Vorteile hinsichtlich der
Schneckenfertigung nach sich zieht.
- Bezugszeichenliste: 1 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 2 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 3 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 4 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 5 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 6 =Druckmeßeinrichtung, Druckmeßstelle 10 =Entgasungsstufe 11 =Entgasungsstufe 12 =Entgasungsstufe 13 =Gehäuse 14 =Schneckenabschnitt 15 =Einzugsabschnitt, Entgasungsschneckenabschnitt 16 =Schneckenübergangsabschnitt 17 =Meteringabschnitt 18 =Motor 19 =Einfüllöffnung 20 =Abscheider, Schmelzeabscheider 21 =Dosierschieber 22 =Motor 23 =Steuereinrichtung für Dosierschieber 21 24 =Rückwärtsentgasungseinrichtung 25 =Steuergerät 26 =Regelgerät 27 =Entgasungseinrichtung 28 =Entgasungseinrichtung 34 =Schneckenabschnitt 35 =Entgasungsschneckenabschnitt 37 =Meteringabschnitt 38 =Steuerschieber 39 =Motor 40 =Regelgerät 41 =Extruderkennlinie für max. Ausstoß 42 =Kurve für Schmelzindex 43 =Linie für Durchflußquerschnittsverstellung 45 =Entgasungsschneckenabschnitt 46 =Schneckenübergangsabschnitt 47 =Meteringabschnitt 48 =Mischelemente 49 =Zahnradpumpe, 50 =Antriebsmotor 51 =Regelgerät 60 =Kurve für niedrigen Schmelzindex 61 =Kurve für hohen Schmelzindex 62 =optimaler Füllängenpunkt
Claims (7)
1. Verfahren zum Entgasen einer thermoplastischen
Kunststoffschmelze über einen weiten Viskositätsbereich
in einem Entgasungsextruder mit
mehreren hintereinander geschalteten Entgasungszonen,
durch die die Schmelze drucklos gefördert
und einem Unterdruck ausgesetzt wird und mit
jeweils den Entgasungszonen nachgeschalteten,
einen hohen Druck auf die Schmelze ausübenden
Meteringzonen und mit einer Druckmeßeinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schmelzefüllgrad der Schneckengänge, d. h.
die Füllhöhe und -länge, in jedem Entgasungsabschnitt
durch eine Druckgradientenbildung
aufgrund gemessener Druckwerte in dem Meteringabschnitt
gesteuert wird, und
daß in jeder Entgasungsstufe die Schmelze etwa
mit gleicher Durchsatzleistung gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckgradientenbildung durch
zwei oder mehr im Abstand in Arbeitsrichtung
hintereinander durchgeführte Schmelzedruckmessungen
in den Meteringabschnitten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß aufgrund der Druckgradientenbildung, durchgeführt auf der Basis der gemessenen Werte in dem ersten Meteringabschnitt, die Drehzahl der Extruderschnecke derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Schmelzefüllgrad in dem vorgeschalteten Entgasungsabschnitt eingehalten wird,
daß aufgrund der in dem zweiten Meteringabschnitt durchgeführten Druckgradientenbildung der freie Durchflußquerschnitt am Ende dieses Meteringabschnittes derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Schmelzefüllgrad der Schneckengänge in dem zweiten Entgasungsabschnitt eingehalten wird, und
daß aufgrund der in dem dritten Meteringabschnitt durchgeführten Druckgradientenbildung die Drehzahl einer am Ende des Meteringabschnittes angeordneten Schmelzepumpe derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Füllgrad der Schneckengänge in dem dritten Entgasungsabschnitt eingehalten wird.
daß aufgrund der Druckgradientenbildung, durchgeführt auf der Basis der gemessenen Werte in dem ersten Meteringabschnitt, die Drehzahl der Extruderschnecke derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Schmelzefüllgrad in dem vorgeschalteten Entgasungsabschnitt eingehalten wird,
daß aufgrund der in dem zweiten Meteringabschnitt durchgeführten Druckgradientenbildung der freie Durchflußquerschnitt am Ende dieses Meteringabschnittes derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Schmelzefüllgrad der Schneckengänge in dem zweiten Entgasungsabschnitt eingehalten wird, und
daß aufgrund der in dem dritten Meteringabschnitt durchgeführten Druckgradientenbildung die Drehzahl einer am Ende des Meteringabschnittes angeordneten Schmelzepumpe derart gesteuert wird, daß ein vorgegebener Füllgrad der Schneckengänge in dem dritten Entgasungsabschnitt eingehalten wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die annähernd gleiche Durchsatz- bzw. Förderleistung
der Entgasungsstufen durch
annähernd gleiche Gangzahlen und/oder Gangtiefen
der Schneckengänge und/oder durch die Steigung
(Winkel zwischen einer vertikalen Linie und dem
Schneckensteg) der Schneckenstege in den einzelnen
Schneckenabschnitten und durch die Drehzahl
der Extruderschnecke bestimmt wird.
5. Ein- oder Zweischneckenentgasungsextruder für die
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für
eine thermoplastische Kunststoffschmelze mit verschiedenen
Viskositäten mit einer oder mehreren
Entgasungszonen, die Drosselstellen und
Entgasungsöffnungen aufweisen, wobei die
Drosselstellen durch ringförmige, zwischen den
Schneckensegmenten angeordneten Stauwülste,
denen den freien Durchflußquerschnitt verändernde
Schieber zugeordnet sind, gebildet werden, mit
an den Entgasungsöffnungen angeschlossenen
Unterdruckeinrichtungen mit einem Steuergerät
sowie mit einer Druckmeßeinrichtung an dem
Extruder,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Meteringabschnitt (17, 37, 47) zwei im Abstand stromabwärts hintereinander angeordnete Schmelzedruckmeßstellen bzw. -einrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) zugeordnet sind,
daß die Druckmeßstellen bzw. -einrichtungen (1, 2, 3, 4 5, 6) mit einem Steuergerät (25) für die Schneckendrehzahl, für die Steuerung des freien Durchflußquerschnitts, der am Ende einer Entgasungsstufe (10, 11, 12) angeordneten Drosselstelle (Steuerschieber 38) und für die Steuerung der Drehzahl der Schmelzepumpe (49) verbunden sind, und
daß in jeder Entgasungsstufe (10, 11, 12) Schneckengänge von annähernd gleicher Gangzahl, Gangtiefe und Schneckenstegsteigung sind.
daß jedem Meteringabschnitt (17, 37, 47) zwei im Abstand stromabwärts hintereinander angeordnete Schmelzedruckmeßstellen bzw. -einrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) zugeordnet sind,
daß die Druckmeßstellen bzw. -einrichtungen (1, 2, 3, 4 5, 6) mit einem Steuergerät (25) für die Schneckendrehzahl, für die Steuerung des freien Durchflußquerschnitts, der am Ende einer Entgasungsstufe (10, 11, 12) angeordneten Drosselstelle (Steuerschieber 38) und für die Steuerung der Drehzahl der Schmelzepumpe (49) verbunden sind, und
daß in jeder Entgasungsstufe (10, 11, 12) Schneckengänge von annähernd gleicher Gangzahl, Gangtiefe und Schneckenstegsteigung sind.
6. Entgasungsextruder nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen den jeweiligen, den
Schmelzedruck messenden Einrichtungen 1 bis 5 D
(D = Schneckendurchmesser) beträgt.
7. Entgasungsextruder nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die am Ende des Extruders angeordnete Schmelzepumpe
als Zahnradpumpe (49) ausgebildet ist.
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